Varillaje de perforación.

Varillaje de perforación con al menos dos elementos de varillaje (10,

11) unidos entre ellos de forma no giratoria y separable, en la que

- los elementos de varillaje (10, 11) presentan respectivamente un tubo interior (20) y un tubo exterior (40) entre los que está formado un espacio de alojamiento (16) anular,

- los elementos de varillaje (10, 11) presentan respectivamente una línea de energía y/o de datos (17) que discurre a lo largo de un eje longitudinal (14) del varillaje de perforación (1), y

- las líneas de energía y/o de datos (17) de los elementos de varillaje (10, 11) están unidas respectivamente a una bobina de inducción (100, 110), y para la transmisión de energía y/o de datos a lo largo del varillaje de perforación (1), las bobinas de inducción (100, 110) se pueden acoplar entre ellas de forma inductiva, y

- un primer elemento de varillaje (10) presenta en un contorno exterior de su tubo interior (20) una bobina de inducción (100) interior y un segundo elemento de varillaje (11) presenta en un contorno interior de su tubo exterior (40) una bobina de inducción (110) exterior,

caracterizado porque

- las bobinas de inducción (100, 110) están estructuradas a modo de segmentos a partir de varias piezas de segmento anular (102, 112) y se solapan en sentido radial al menos por zonas.

Varillaje de perforaciïn La invenciïn se refiere a un varillaje de perforaciïn con al menos dos elementos de varillaje que estïn unidos uno a otro de forma no giratoria y de forma separable, segïn el preïmbulo de la reivindicaciïn 1.

Los elementos de varillaje del varillaje de perforaciïn presentan respectivamente un tubo interior y un tubo exterior entre los que estï formado un espacio de alojamiento anular. Ademïs, los elementos de varillaje presentan respectivamente una lïnea de energïa y/o de datos que discurren a lo largo de un eje longitudinal del varillaje de perforaciïn. Las lïneas de energïa y/o de datos de los elementos de varillaje estïn unidas respectivamente a una bobina de inducciïn, y para la transmisiïn de energïa y/o de datos a lo largo del varillaje de perforaciïn, las bobinas de inducciïn se pueden acoplar entre ellas de forma inductiva.

El varillaje de perforaciïn puede ser especialmente un varillaje de perforaciïn de una perforadora de tierra para realizar perforaciones en el suelo. Estas perforaciones se realizan por ejemplo para mejorar terrenos de fundaciïn o colocar pilotes en sitio o paredes de retenciïn.

Dado que las perforaciones que han de ser realizados en el suelo frecuentemente presentan una profundidad o longitud considerable, habitualmente, los varillajes de perforaciïn estïn realizados a partir de una multiplicidad de elementos de varillaje. Los distintos elementos de varillaje presentan en sus extremos respectivamente dispositivos de uniïn para la uniïn mecïnica a un elemento de varillaje contiguo. Por ejemplo, un primer extremo de un elemento de varillaje presenta una zona de conexiïn macho y un segundo extremo opuesto al primer extremo presenta una zona de conexiïn hembra. De esta manera, es posible unir una multiplicidad de elementos de varillaje estructurados sustancialmente de forma idïntica, formando un varillaje de perforaciïn o ramal de perforaciïn. Es importante que se han de unir entre ellos no sïlo los tubos exteriores, sino tambiïn los tubos interiores.

Al realizar perforaciones frecuentemente es deseable transmitir datos desde una posiciïn dentro de la perforaciïn, especialmente desde la punta de la perforaciïn, hasta el usuario del dispositivo perforador. Estos datos pueden incluir por ejemplo valores de presiïn o de temperatura, ïngulos de inclinaciïn o contenidos de sal dentro de la perforaciïn. En determinados procedimientos de perforaciïn ademïs puede resultar ventajoso transmitir datos como por ejemplo parïmetros de funcionamiento hasta la punta de la perforaciïn o hasta un cabezal perforador. Para estos fines se conoce la medida de prever dentro de un varillaje de perforaciïn lïneas de energïa y/o de datos a travïs de las que se pueda transmitir la informaciïn a lo largo del varillaje de perforaciïn.

Un ejemplo de una perforadora helicoidal con dos tramas de varillaje que comprenden respectivamente un tubo exterior y un tubo interior se describe en el documento DE29914494U1. Entre el tubo interior y el tubo exterior estï guiado en cada trama de varillaje un cable. Los cables estïn acoplados entre ellos mediante conectores.

Para la uniïn de lïneas dentro de un ramal de perforaciïn, ademïs se conoce la medida de prever bobinas de inducciïn en los extremos axiales de los elementos de varillaje, a travïs de las cuales se puedan acoplar de forma inductiva las lïneas.

Ejemplos de un acoplamiento frontal inductivo de este tipo, aunque no en un doble tubo, se describen en los documentos US2002/0293004A1 y US2010/0175890A1. Las bobinas de inducciïn estïn dispuestas directamente en las zonas de uniïn de los elementos de varillaje.

Un varillaje de perforaciïn con bobinas de inducciïn que se solapan en sentido radial, para un acoplamiento inductivo, se dio a conocer por el documento GB2375779A. En este acoplamiento inductivo estïn previstas bobinas anulares en insertos tubulares.

La invenciïn tiene el objetivo de proporcionar en un varillaje de perforaciïn compuesto por elementos de varillaje con un tubo interior y un tubo exterior una uniïn compacta y fïcil de reequipar para lïneas de energïa y/o de datos.

Segïn la invenciïn, el objetivo se consigue mediante un varillaje de perforaciïn con las caracterïsticas de la reivindicaciïn 1. Algunas formas de realizaciïn preferibles se indican en las reivindicaciones dependientes asï como en la descripciïn y en las figuras.

El varillaje de perforaciïn segïn la invenciïn se caracteriza porque un primer elemento de varillaje presenta en un contorno exterior de su tubo interior una bobina de inducciïn interior y un segundo elemento de varillaje presenta en un contorno interior de su tubo exterior una bobina de inducciïn exterior y porque las bobinas de inducciïn se componen, a modo de segmentos, de varias piezas de segmento anular, y se solapan en sentido radial al menos

por zonas.

Generalmente, el varillaje de perforaciïn puede emplearse en cualquier procedimiento de perforaciïn y en cualquier dispositivo perforador. El tubo interior del varillaje de perforaciïn que tambiïn se puede denominar varillaje doble puede emplearse por ejemplo como llamado tubo de lixiviaciïn. Las perforaciones en el suelo frecuentemente se realizan con lixiviaciïn, es decir que a travïs del varillaje de perforaciïn se introduce en el suelo un lïquido de lixiviaciïn que sale del varillaje de perforaciïn en el fondo de la perforaciïn lixiviando el material removido al perforar. Por lo tanto, el tubo interior sirve en este caso para introducir el lïquido de lixiviaciïn en la perforaciïn.

Otra funciïn del tubo interior puede ser tambiïn la introducciïn de una suspensiïn endurecible. Para realizar pilotes en sitio, por ejemplo, despuïs de perforar, durante la retirada del varillaje de perforaciïn se puede introducir hormigïn en la perforaciïn a travïs del tubo interior. Por lo tanto, el tubo interior puede denominarse tambiïn tubo de hormigonado.

Una primera idea bïsica de la invenciïn consiste en no prever en el mismo tubo las bobinas de inducciïn unidas de forma activa entre ellas, es decir no preverlas en el tubo interior o en el tubo exterior respectivamente, sino prever una primera bobina de inducciïn en el tubo interior y una segunda bobina de inducciïn en el tubo exterior del elemento de varillaje correspondiente. Por lo tanto, segïn la invenciïn, las bobinas de inducciïn se encuentran entre el varillaje interior y el varillaje exterior. De esta manera, se consigue mantener libres los lados frontales de los elementos de varillaje o de las zonas de uniïn de los elementos de varillaje, de modo que se pueden seguir utilizando los sistemas de uniïn habituales. Por lo tanto, la disposiciïn segïn la invenciïn de las bobinas de inducciïn ofrece la posibilidad del fïcil reequipamiento de varillajes de perforaciïn o elementos de varillaje existentes, pudiendo seguir utilizïndose los sistemas de de uniïn existentes, especialmente los de los tubos exteriores.

Otra idea bïsica de la invenciïn consiste en disponer las bobinas de inducciïn unidas de forma activa entre ellas de tal forma que estando unidos entre ellos los elementos de varillaje se solapen en sentido radial, es decir, estïn dispuestas radialmente una respecto a otra al menos por zonas. La disposiciïn radial de las bobinas de inducciïn una respecto a otra contribuye tambiïn a la mejor aptitud para el reequipamiento, ya que pueden mantenerse libres los lados frontales axiales de los elementos de varillaje.

Para un montaje sencillo de las bobinas de inducciïn, segïn la invenciïn estas se construyen de varios segmentos. Por ello se entiende especialmente que las bobinas de inducciïn no se componen de una sola pieza sino de varias piezas. Las distintas piezas o segmentos forman segmentos anulares de las bobinas anulares.

Mediante la invenciïn se consigue la posibilidad de disponer las bobinas de inducciïn en la transiciïn entre dos elementos de varillaje, pero fuera de las zonas de uniïn o de acoplamiento de los elementos de varillaje. Por lo tanto, las zonas de uniïn no se ven afectadas por las bobinas de inducciïn. Por zona de uniïn se entiende especialmente aquella secciïn del tubo exterior y/o del tubo interior que sirve para la uniïn no giratoria y axialmente fija de los tubos correspondientes unos a otros. Una zona de uniïn puede comprender por ejemplo una rosca, una o varias ranuras, uniones por retenciïn o por enchufe u otros sistemas de uniïn. Segïn la invenciïn, las bobinas de inducciïn preferentemente estïn situadas axialmente y/o radialmente a una distancia con respecto alas zonas de uniïn o superficies de uniïn.

Para lograr una disposiciïn especialmente compacta resulta preferible... [Seguir leyendo]

1. Varillaje de perforaciïn con al menos dos elementos de varillaje (10, 11) unidos entre ellos de forma no giratoria y separable, en la que 5

- los elementos de varillaje (10, 11) presentan respectivamente un tubo interior (20) y un tubo exterior (40) entre los que estï formado un espacio de alojamiento (16) anular,

- los elementos de varillaje (10, 11) presentan respectivamente una lïnea de energïa y/o de datos (17) que discurre a lo largo de un eje longitudinal (14) del varillaje de perforaciïn (1) , y

-las lïneas de energïa y/o de datos (17) de los elementos de varillaje (10, 11) estïn unidas respectivamente a una bobina de inducciïn (100, 110) , y para la transmisiïn de energïa y/o de datos a lo largo del varillaje de perforaciïn (1) , las bobinas de inducciïn (100, 110) se pueden acoplar entre ellas de forma inductiva, y

- un primer elemento de varillaje (10) presenta en un contorno exterior de su tubo interior (20) una bobina de

inducciïn (100) interior y un segundo elemento de varillaje (11) presenta en un contorno interior de su tubo 15 exterior (40) una bobina de inducciïn (110) exterior,

caracterizado porque

- las bobinas de inducciïn (100, 110) estïn estructuradas a modo de segmentos a partir de varias piezas de segmento anular (102, 112) y se solapan en sentido radial al menos por zonas.

2. Varillaje de perforaciïn segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado porque al menos una de las bobinas de inducciïn (100, 110) estï dispuesta en una ranura de alojamiento (66, 86) anular.

3. Varillaje de perforaciïn segïn la reivindicaciïn 1 ï 2, caracterizado porque al menos dos piezas de segmento anular (102, 112) estïn unidas entre ellas de forma separable.

2.

4. Varillaje de perforaciïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos dos piezas de segmento anular (102, 112) estïn unidas entre ellas de forma giratoria.

5. Varillaje de perforaciïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque 30

- el tubo interior (20) del primer elemento de varillaje (10) presenta una zona de conexiïn (64, 84) en forma de clavija o de casquillo para la uniïn a otro tubo interior y

- la bobina de inducciïn (100) interior estï dispuesta axialmente a una distancia con respecto a la zona de conexiïn (64, 84) en forma de clavija o de casquillo.

3.

6. Varillaje de perforaciïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la bobina de inducciïn (110) exterior estï dispuesta dentro de una pieza de conexiïn (42, 52) en forma de clavija del tubo exterior (40) del segundo elemento de varillaje (11) .

7. Varillaje de perforaciïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al menos uno de los elementos de varillaje (10, 11) comprende un casquillo de montaje (60, 80) en el que estïn montadas la bobina de inducciïn (100) interior y/o la bobina de inducciïn (110) exterior.

8. Varillaje de perforaciïn segïn la reivindicaciïn 7, caracterizado porque el casquillo de montaje (60, 80) 45 presenta una secciïn (61, 81) tubular que estï dispuesta como prolongaciïn axial de un cuerpo base de tubo (22) del tubo interior (20) del primer elemento de varillaje (10) .

9. Varillaje de perforaciïn segïn una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque el casquillo de montaje (60, 80) estï insertado en una pieza de conexiïn (42) del tubo exterior (40) .

5.

10. Varillaje de perforaciïn segïn una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el casquillo de montaje (60, 80) presenta un canal de cable (76, 96) para la lïnea de energïa y/o de datos (17) .

11. Varillaje de perforaciïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el tubo exterior (40) 55 del primer elemento de varillaje (10) y/o del segundo elemento de varillaje (11) presenta una tapa (58) que se puede abrir para acceder a la lïnea de energïa y/o de datos (17) .